Die fassinerende meganika van hoppende fietswiele

Files
theron_fassinerende_2016.pdf(2.1 MB)
Date
2016-05-26
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
LitNet
Abstract
Die gedrag van eksentries-belaaide wiele of hoepels het tydens die afgelope twee dekades aandag geniet, veral met betrekking tot sulke wiele se geneigdheid om te hop. Hier word ’n oorsig gegee oor die verskillende aspekte wat in die vorige artikels bespreek is, beginnende met J.E. Littlewood se voorbeeld van ’n massalose hoepel in 1953, die foto van ’n hoppende hoelahoepel in T. Pritchett se artikel in 1999, asook ander aspekte, soos die effek wat wrywing op die beweging het. Feitlik al die gepubliseerde numeriese resultate is gegee vir beweging van ’n hoepel op ’n horisontale vlak; in hierdie artikel word ’n wiel wat afrol op ’n skuins vlak beskou. Die parameters vir ’n werklike fietswiel wat belas is deur ’n stuk lood op die rand vas te smelt, soos getoon in die foto in figuur 1, word in die wiskundige modelle gebruik. Resultate word gegee vir drie modelle van die wiel, naamlik vir ’n starre wiel, ’n lineer elastiese ˆ wiel sonder demping, en ’n lineer elastiese wiel met viskeuse demping. Onderskeid word ˆ tussen sentrifugale hoppe en elastiese hoppe gemaak. Hier word vir die eerste keer gekyk na meervoudige hoppe wat veroorsaak word deur die impuls wat op die wiel uitgeoefen word wanneer dit die vlak tref na ’n hop. Daar word gevind dat die tweede en later hoppe se groottes buitengewoon sensitief is vir klein aanpassings in die waardes van die parameters. Video’s van die werklike beweging van die wiel wat teen ’n steil pad afrol, word ingesluit. Die hoofresultaat is rekenaar-gegenereerde animasies wat poog om hierdie bewegings so goed as moontlik na te boots.
Description
CITATION: Theron, W. & Maritz, M. 2016. Die fassinerende meganika van hoppende fietswiele. LitNet Akademies, 13(2):1-38.
The original publication is available at http://www.litnet.co.za
Keywords
Mechanics, Rolling motion, Hopping hoops, Loaded wheels
Citation
Theron, W. & Maritz, M. 2016. Die fassinerende meganika van hoppende fietswiele. LitNet Akademies, 13(2):1-38.
URI
http://hdl.handle.net/10019.1/101984
Collections
Research Articles (Applied Mathematics)